朝陽(yáng)縣農(nóng)田改造工程及治理措施

郭芳琴

（閻王鼻子水庫(kù)工程建設(shè)管理局，遼寧 朝陽(yáng) 122000）

朝陽(yáng)縣農(nóng)田改造工程及治理措施

郭芳琴

（閻王鼻子水庫(kù)工程建設(shè)管理局，遼寧 朝陽(yáng) 122000）

對(duì)項(xiàng)目區(qū)坡耕地進(jìn)行農(nóng)田改造，本著因地制宜，全面規(guī)劃、綜合治理的原則，實(shí)施坡改梯治理措施，并進(jìn)行水源和電力配套，以此來(lái)改善當(dāng)?shù)匾泼窀N的條件。

農(nóng)田坡改梯；水源；治理措施

1 工程概況

項(xiàng)目區(qū)位于朝陽(yáng)市區(qū)西部，屬大凌河流域，大凌河的一級(jí)支流興中河貫穿于整個(gè)項(xiàng)目區(qū)，屬半干旱大陸性季風(fēng)氣候，夏季多雨，冬季干燥，多年平均氣溫8.8℃，極端最高氣溫40.7℃，最低氣溫-26.4℃。年平均地溫10.5℃，多年平均相對(duì)濕度60%，多年平均日照時(shí)數(shù)2962.6h，是遼寧省光照高值的中心。多年平均最大風(fēng)速14.2m/s。受華北氣旋、臺(tái)風(fēng)、冷渦及高空槽等天氣系統(tǒng)的影響，多年平均降水量480mm，降雨在年內(nèi)、年際變化較大，時(shí)空分布又極不均勻，多集中在7～8月，占全年降水量的70%，最大凍土深度1.35m。

邊杖子鎮(zhèn)地貌類型為低山丘陵區(qū)，屬北方土石山區(qū)。地層巖性主要為第四系粉質(zhì)黏土、粉土及礫石等，無(wú)不良地質(zhì)現(xiàn)象。工程范圍的地貌均為漫灘后緣，地層巖性為亞黏土和壤土，土層厚度2.0～8.0m之間，適宜于修建水平梯田。項(xiàng)目區(qū)自然坡度平均5°左右，海拔高程281.5～338.4m。土質(zhì)為棕色亞黏土和壤土，土壤容重1.35g/cm3。

2 工程設(shè)計(jì)

2.1 工程規(guī)模

本項(xiàng)目改造農(nóng)田修建水平梯田20hm2，有效種植面積18.31hm2，新打水源井1眼，鋪設(shè)供配水管道600m，修建泵房1座，安裝50kVA的變壓器1臺(tái)，架設(shè)高壓線路300m，低壓線路60m。工程總投資61.05萬(wàn)元，其中建安工程投資和機(jī)電設(shè)備及安裝工程費(fèi)55.50萬(wàn)元，獨(dú)立費(fèi)用5.55萬(wàn)元。

2.2 水平梯田

本項(xiàng)目區(qū)域地面坡度5°左右，適于修建水平梯田，采用人工填筑田坎，推土機(jī)整平，表層腐殖土剝離和復(fù)原厚度0.20m。根據(jù)地形地貌、地面坡度、土層厚度，確定梯田坎高1.5m，田面毛寬17.15m，田坎側(cè)坡70°，田埂高取0.3m，田埂頂寬取0.3m，內(nèi)外坡比為1，田坎占地寬0.55m，田埂占地寬0.9m，梯田面凈寬15.7m，占總寬度的91.55%［2-3］。

2.3 作業(yè)路

為了保證耕作方便，在項(xiàng)目區(qū)修建田間作業(yè)路，修建原則是少占耕地，盡量利用原有的便道，便于機(jī)械作業(yè)，便于春耕秋收，路面長(zhǎng)500m，寬3.0m，路面鋪設(shè)10cm厚的砂礫石，高出原地面10～20cm。設(shè)單側(cè)竹節(jié)壕式矩形邊溝，單個(gè)矩形槽上口寬0.6m，深0.5m，長(zhǎng)1.60m，槽間距0.40m，總共500個(gè)矩形槽。

2.4 給水工程

輸水洞位于溢洪道右側(cè)，平行溢洪道中心線70m，全長(zhǎng)164m，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，洞徑2.0m，最大泄洪能力38m3/s，為有壓隧洞，進(jìn)口高程392.0m，出口高程390.0m。洞內(nèi)局部表面損壞，需用環(huán)氧砂漿補(bǔ)強(qiáng)維修，閘門與啟閉設(shè)備年久失修，需全部更新重?fù)Q。

2.5 泵房設(shè)計(jì)與附屬建筑物

2.5.1 井型選擇

本工程所在地多年平均降雨量480mm，工程區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，地貌為慢坡階地。地質(zhì)地層自上至下為粉沙土厚4m，下部為沙礫石厚16m，地下水埋深6m，滲透系數(shù)4.5×10-2cm/s，單井出水量40m3/h。因此選擇大口井，井深20m。

2.5.2 灌溉系統(tǒng)流量計(jì)算

按照GB/T20203—2006《低壓管道輸水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》，系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量計(jì)算如式（1）：

式中 Q0為灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量（m3/h）；α為控制性的作物種植比例，取α=1.0；m為灌水定額（m3/hm2），取240m3/hm2；A為灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)灌溉面積（hm2），取18.31hm2；η為管道輸水效率，η=0.95～0.97，取0.95；T為灌水周期（d），取10d；t為日工作時(shí)數(shù)（h），取15h。

配水管采用PVC管，由于水源井距澆灌片區(qū)較近，水源井底高程與供水的最高高程40m，故主供水管路的公稱工作壓力取0.6MPa。經(jīng)計(jì)算，灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量Q0為30.84m3/h，由此可見(jiàn)40m3/h的單井出水量可滿足灌溉用水量要求。

2.5.3 管徑及管材選擇

管灌系統(tǒng)各級(jí)管徑可根據(jù)田間灌水的入溝、入畦流量和管道適宜流速等因素來(lái)確定。故管徑確定為De90×2.7，地埋管道均采用PVC塑料管，工作壓力0.63MPa，出水口離地面20cm，采用鐵制準(zhǔn)90平板閥半固定式給水栓［4］。管道內(nèi)徑計(jì)算如式（2）：

式中 D為管道內(nèi)徑（mm）；Q為管道設(shè)計(jì)流量（m3/h）；V為管內(nèi)適宜流速（m/s），本設(shè)計(jì)一級(jí)固定管道，取V=1.5m/s。經(jīng)計(jì)算，管道內(nèi)徑為85.25mm。

2.5.4 管道水頭損失計(jì)算

距供水井最遠(yuǎn)給水栓和距供水井控制高程最大的給水栓為同一個(gè)。管道沿程水頭損失計(jì)算如式（3）：

式中 hf為沿程水頭損失（m）；f為管材摩阻系數(shù)，取94800；Q為流量（m3/h）；D為管道內(nèi)徑（mm）；L為管長(zhǎng)（m）；m為流量指數(shù)，取1.77；b為管徑指數(shù)，取4.77。經(jīng)計(jì)算，沿程水頭損失為11.72m。

2.5.5 水泵揚(yáng)程

灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)揚(yáng)程計(jì)算如式（4）：

式中 HP為灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)揚(yáng)程（m）；Zd為水源井靜水位埋深（m），取15m；h為管道到達(dá)最遠(yuǎn)處總水頭損失（m），取11.72m；Z為供水管路最高點(diǎn)到水源井地面高差（m），取48m；ΔH為出水口富余水頭（m），一般取0.2～0.3m。經(jīng)計(jì)算灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)揚(yáng)程為75.02m。

2.5.6 泵房與水泵選型

管路泵房結(jié)構(gòu)為磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積3m×3m，基礎(chǔ)為漿砌石條形，墻體為0.37m磚墻，頂板采用混凝土預(yù)制板。管道輸水灌溉水泵，宜選用國(guó)家公布的節(jié)能型產(chǎn)品，嚴(yán)禁選用國(guó)家公布的淘汰產(chǎn)品。選用水泵的流量應(yīng)滿足灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量的要求；揚(yáng)程應(yīng)根據(jù)灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)揚(yáng)程合理選定；在灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量下，水泵應(yīng)在高效區(qū)工作。根據(jù)流量30.84m3/h，揚(yáng)程75.02m，選擇水泵型號(hào)為200QJ40-80/6，配套電機(jī)11.5kW。

2.5.7 配套管件及附屬建筑物

工程給水栓共設(shè)20個(gè)準(zhǔn)110，采用平板閥半固定式給水栓，水栓體與豎管用承插連接，鐵絲抱箍，膠圈止水。供水管路首部B點(diǎn)安裝可調(diào)節(jié)彈簧式安全逆止閥和閘閥各1個(gè)。為檢修時(shí)排空管網(wǎng)積水和事故檢修，在管網(wǎng)最低D點(diǎn)處設(shè)置排水井，控制管網(wǎng)設(shè)置排水閥門井1座和管網(wǎng)首部設(shè)置檢修閥門井1座。

3 效益分析

3.1 社會(huì)效益

本項(xiàng)目實(shí)施后，將坡耕地改造為水平梯田，從根本上改善了農(nóng)業(yè)種植條件，提高土地質(zhì)量。為農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)水利化、機(jī)械化打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收必要措施。同時(shí)堅(jiān)定了移民脫貧致富信心，隨著對(duì)土地投入逐漸加大，移民的收入將隨之上升，生活水平逐步改善，農(nóng)村的精神文明、物質(zhì)文明水平不斷提高，為建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村、構(gòu)建和諧社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.2 生態(tài)效益

坡耕地修成水平梯田后，不僅攔蓄了本身面積上的降水，而且還能攔蓄上部來(lái)的徑流及泥沙，具有保土保水、減少水土流失、耕作方便、提高產(chǎn)量的特點(diǎn)。修建水平梯田不僅是山坡地保持水土的重要措施而且是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效措施。對(duì)提高單位面積產(chǎn)量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整起到基礎(chǔ)性作用，改變“越墾越窮，越窮越墾”的惡性循環(huán)，更有利于農(nóng)、林、副業(yè)的全面發(fā)展。

3.3 經(jīng)濟(jì)效益

本項(xiàng)目實(shí)施前，項(xiàng)目區(qū)以種植玉米為主，玉米平均年產(chǎn)量5250kg/hm2，玉米價(jià)格按市場(chǎng)價(jià)2.0元/kg計(jì)算，項(xiàng)目區(qū)玉米毛收入為10500元/hm2，扣除投入成本4500元/hm2，則項(xiàng)目實(shí)施前種植玉米年純收入為6000元/hm2。

本項(xiàng)目實(shí)施后，改種經(jīng)濟(jì)作物，純收入可達(dá)13500元/hm2。每年可增加收入可達(dá)7500元/hm2。由此可見(jiàn)，項(xiàng)目實(shí)施后經(jīng)濟(jì)效益有較大提高，項(xiàng)目建設(shè)在經(jīng)濟(jì)上是合理的［5］。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)朝陽(yáng)縣邊杖子鎮(zhèn)農(nóng)田改造工程，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力明顯提高，增加了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)收入，改善了區(qū)域的經(jīng)濟(jì)條件，并且增強(qiáng)了抵御自然災(zāi)害的能力。為經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)、快速、健康發(fā)展起到了有力的支撐作用。

［1］楊家強(qiáng).農(nóng)田水利工程建設(shè)與管理的措施性研究［J］.農(nóng)業(yè)科技與信息，2016（2）.

［2］李天龍.淺論農(nóng)田水利工程建設(shè)中存在的問(wèn)題與對(duì)策［J］.黑龍江科技信息，2016（15）.

［3］尹利海.農(nóng)田水利工程建設(shè)存在問(wèn)題與對(duì)策［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（11）：85-85.

［4］蘇建軍，袁國(guó)兵.節(jié)水灌溉存在的問(wèn)題與對(duì)策研究［J］.黑龍江水利科技，2016（1）：119-122.

［5］王順功.淺析農(nóng)田水利渠道的優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（2）.

Farmland improvement and management measures of Chaoyang county

GUO Fang-qin
（Yanwang-bizi Reservoir Engineering Construction Administration，Chaoyang 122000，China）

The farmland restructuring project is implementing at Chaoyang county to improve the local immigration farming conditions.In the light of local condition，the terracing of sloping fields with a comprehensive planning and management is supplied with the water resource and electricity facilities.

terracing of sloping fields；water resource；management measures

S27

B

1672-9900（2017）05-0033-03

2017-06-12

郭芳琴（1985-），女（漢族），工程師，山西晉城人，主要從事水利工程建設(shè)與管理工作，（Tel）15304215797。

（責(zé)任編輯：尹健婷）